光电转换装置、光电转换装置的制造方法以及电子设备的制造方法

光电转换装置、光电转换装置的制造方法以及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光电转换装置、光电转换装置的制造方法以及电子设备。
【背景技术】
[0002]目前，已知有在基板上形成薄膜晶体管的开关元件、具备由连接于开关元件的具有黄铜矿结构的半导体膜构成的光电转换部的光电转换装置。
[0003]在具有黄铜矿结构的半导体膜中使用构成为包含11族元素、13族元素、16族元素的化合物半导体薄膜。通过将该化合物半导体薄膜形成为P形半导体膜、与η形半导体膜一同形成Pn结而构成光电转换部。
[0004]在上述11-13-16族化合物半导体中使用含有铜(Cu)、铟(In)、砸(Se)的CuInSe2膜(即CIS膜)、包含Cu、In、稼(Ga)、Se的&1(111、6&)562膜(即CIGS膜)。CIS膜通过将包含Cu、In的金属膜在500°C左右的Se气氛下退火而形成。另外，同样CIGS膜通过将包含Cu、In、Ga的金属膜在Se气氛下退火而形成。
[0005]例如，在专利文献I中，公示了一种作为光电转换装置的图像传感器，该光电转换装置在基板上作为电路部形成薄膜晶体管等，使其在该电路部叠层，形成使用了上述CIGS膜的光电转换部。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利特开2012-169517号公报(图3)
[0009]然而，在专利文献I所述的光电转换装置中，存在因杂散光而不能得到期望的图像的课题。
[0010]详细而言，在专利文献I所述的光电转换装置中，向光电转换装置中射入光时，光(杂散光)射入电路部的薄膜晶体管后，泄漏电流流入薄膜晶体管，引起电路的误操作而不能得到期望的图像。因此，为了防止杂散光向薄膜晶体管的射入，用金属膜覆盖薄膜晶体管而形成遮光膜。然而，在将金属膜用作用于防止杂散光射入薄膜晶体管的遮光膜方面存在课题。在将金属膜用作遮光膜的时候，射入遮光膜的大部分光反射。被遮光膜反射的光形成杂散光，直接或者多重反射之后射入光电转换部。光射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部时，引起电路的误操作而不能得到期望的图像。因此，期待能够得到期望的图像的光电转换装置。

【发明内容】

[0011]本发明是为了解决上述课题中至少一部分而完成的，可以作为以下方式或者应用例而实现。
[0012](应用例I)本应用例I所涉及的光电转换装置的特征在于，具备:开关元件，设置于基板的一个表面侧；层间绝缘膜，被设置为覆盖所述开关元件；遮光膜，被设置在所述层间绝缘膜上、且从所述基板的膜厚方向观察设置于与所述开关元件重叠的区域；下部电极，设置于所述层间绝缘膜上；以及半导体膜，设置于所述下部电极上且具有黄铜矿结构，在所述遮光膜、所述下部电极和所述半导体膜中包含有16族元素。
[0013]根据本应用例，具有黄铜矿结构的半导体膜所包含的16族元素也包含于遮光膜和下部电极中。由于下部电极中包含16族元素，下部电极和半导体膜容易形成欧姆性接触，光电转换装置的电特性好转。利用遮光膜防止向开关元件的光的射入。由于在遮光膜中包含16族元素，遮光膜的反射率与金属膜相比较降低。因而，由于被遮光膜反射的光减少，因此被遮光膜反射的光射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部的情况减少。其结果，能够提供能够得到期望的图像的光电转换装置。
[0014](应用例2)在上述应用例所述的光电转换装置中，所述16族元素优选包括砸、硫中的至少一种。
[0015]根据本应用例，能够得到能够实现高的光电转换效率的具有黄铜矿结构的半导体膜。
[0016](应用例3)在上述应用例所述的光电转换装置中，所述遮光膜以及所述下部电极优选含有钼(Mo)。
[0017]根据本应用例，下部电极和半导体膜容易形成欧姆性接触，光电转换装置的电特性好转。并且，能够以低成本得到低电阻的下部电极。另外，在遮光膜中包含砸化钼(MoSe2)或者硫化钼(MoS2)。砸化钼(MoSe2)是禁带宽度1.35eV?1.41eV左右的半导体，硫化钼(MoS2)是禁带宽度1.8eV左右的半导体。因而，遮光膜吸收拥有上述禁带宽度以上能量的光，遮光膜的反射率降低。这样，因为被遮光膜反射的光减少，所以射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部的光减少。其结果，能够提供能够得到期望的图像的光电转换装置。
[0018](应用例4)本应用例的光电转换装置的制造方法特征在于具备在基板的一个表面侧形成开关元件的工序；形成层间绝缘层以覆盖所述开关元件的工序；在所述层间绝缘膜上的、在从所述基板的膜厚方向观察与所述开关元件重叠的区域形成遮光膜的工序；在所述层间绝缘膜上形成下部电极的工序；以及在所述下部电极上形成具有黄铜矿结构的半导体膜的工序，在所述半导体膜中包含有16族元素，在形成所述半导体膜的工序中，使所述遮光膜和所述下部电极与所述16族元素反应，形成含有所述16族元素的遮光膜以及含有所述16族元素的下部电极。
[0019]根据本应用例，在具有黄铜矿结构的半导体膜中所包含的16族元素也包含于遮光膜和下部电极。由于在下部电极中所包含的16族元素，下部电极和半导体膜容易形成欧姆性接触，光电转换装置的电特性好转。利用遮光膜防止向开关元件的光的射入，然而由于在遮光膜中包含16族元素，遮光膜的反射率比金属膜低。因而，因为被遮光膜反射的光减少，所以射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部的光减少。其结果，能够提供能够得到期望图像的光电转换装置。
[0020](应用例5)在上述应用例所述的光电转换装置的制造方法中，所述16族元素优选包括砸、硫中的至少一种。
[0021]根据本应用例，能够得到能够实现高的光电转换效率的具有黄铜矿结构的半导体膜。
[0022](应用例6)在上述应用例所述的光电转换装置的制造方法中，所述遮光膜以及所述下部电极优选含有钼。
[0023]根据本应用例，下部电极和半导体膜容易形成欧姆性接触，光电转换装置的电特性好转。并且，能够以低成本得到低电阻的下部电极。另外，在遮光膜中包含MoSe2、或者MoS2。MoSe2是禁带宽度1.35eV?1.41eV左右的半导体，MoS 2是禁带宽度1.8eV左右的半导体。因而，遮光膜吸收拥有上述禁带宽度以上的能量的光，遮光膜的反射率降低。这样，因为被遮光膜反射的光减少，所以射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部的光减少。其结果，能够提供能够得到期望的图像的光电转换装置。
[0024](应用例7)本应用例所涉及的电子设备的特征在于具备上述光电转换装置。
[0025]根据本应用例，电子设备因为具备能够得到上述期望的图像的光电转换装置，所以能够实现尚品质图像。
【附图说明】
[0026]图1与实施方式I相关，(a)是作为光电转换装置的图像传感器的概略配线图，(b)是作为光电开关元件的光电传感器的等价电路图。
[0027]图2是实施方式I中在图像传感器中示出光电传感器的配置的概略部分俯视观察图。
[0028]图3是实施方式I中被图2的A-A'线切割的光电传感器的概略截面图。
[0029]图4的(a)?(d)是示出实施方式I中的光电转换装置的制造方法的概略部分截面图。
[0030]图5是实施方式2中被图2的A-A'线切割的光电传感器的概略截面图。
[0031]图6的(a)?(e)是示出实施方式2中的光电转换装置的制造方法的概略部分截面图。
[0032]图7的(a)是示出作为电子设备的生物体识别装置的概略立体图，(b)是作为电子设备的生物体识别装置的概略截面图。
[0033]符号说明
[0034]I基板；Ia基底绝缘膜；2半导体 膜；2c沟槽形成区域；2s源极区域；2d漏极区域；3栅极绝缘膜；3a扫描线；3b定电位线；3g栅极；4第一层间绝缘膜；5s源极；5d漏极；6数据线；7作为层间绝缘膜的第二层间绝缘膜；8、80下部电极；8a导电膜(Mo膜)；8b、80b包含16族元素的半导体膜⑶必巧膜)；9、90遮光膜；9a导电膜(Mo膜)；9b,90b包含16族元素的半导体膜⑶必巧膜)；10作为开关元件的薄膜晶体管(TFT) ；11第三层间绝缘膜；12定电位线；20作为光电转换部的光电二极管；21具有黄铜矿结构的半导体膜；21a前体膜(Cu-Ga合金膜)；21b前体膜(In膜)；22缓冲层；23透明电极；30保持电容；50作为光电开关元件的光电传感器；89a导电膜(Mo膜)；100作为光电转换装置的图像传感器；101数据线电路；102扫描线电路；500作为电子设备的生物体识别装置；501光源；502被摄体承受部；503微透镜阵列；503a微透镜；504摄像部；F元件区域。
【具体实施方式】
[0035]以下对本发明的实施方式参照附图进行说明。并且，在以下的各图中为了将各层或各部件制成能够可以识别程度的大小，而使各层或各部件的尺寸与实际不同。并且，在以下的方式中，例如记载为基板上的情况表示配置为连接于基板上的情况、或者经由其他构成物配置于基板上的情况、或者配置为一部分连接于基板上而一部分经由其他构成物配置于基板上的情况。
[0036]实施方式I
[0037]光电转换装置
[0038]首先，对作为实施方式I的光电转换装置的图像传感器参照图1?图3进行说明。
[0039]图1的(a)是示出作为光电转换装置的图像传感器的电构成的概略配线图，同样图(b)是作为光电开关元件的光电传感器的等价电路图。图2是示出在图像传感器中光电传感器的配置的概略部分俯视观察图，图3是被图2的A-A'线切割的光电传感器的结构的概略截面图。
[0040]如图1的(a)所示，作为本实施方式的光电转换装置的图像传感器100在元件区域F具有相互交叉延伸的多个扫描线3a、多个数据线6。另外，具有多个扫描线3a电连接的扫描线电路102、多个数据线6电连接的数据线电路101。然后图像传感器100具有与扫描线3a在数据线6的交叉点附近相对应而设置、作为在元件区域F配置为矩阵状的多个光电开关元件的光电传感器50。
[0041]如图1的(b)所示，作为光电开关元件的光电传感器50构成为包含作为开关元件的薄膜晶体管(TFT) 10、作为光电转换部的光电二极管20、保持电容30。TFTlO的栅极连接于扫描线3a，TFTlO的源极连接于数据线6。作为光电转换部的光电二极管20的一端与TFTlO的漏极连接，另一端与并行于数据线6而设置的定电位线12连接。保持电容30的一个电极连接于TFTlO的漏极，另一个电极与并行于扫描线3a而设置的定电位线3b连接。
[0042]如图2所示，作为光电开关元件的光电传感器50设置于由扫描线3a和数据线6平面划分的区域，构成为包含TFT10、作为光电转换部的光电二极管20。在图2中，保持电容30没有图示。
[0043]如图3所示，作为光电开关元件的光电传感器50形成于例如透明的玻璃或不透明的硅等基板I上。
[0044]在基板I上形成二氧化硅(S12)的基底绝缘膜la，使其覆盖基板I的表面，例如膜厚50nm左右的多晶硅的半导体膜2在基底绝缘膜Ia上形成为岛状。并且，覆盖半导体膜2，由例如膜厚10nm左右的3102等的绝缘材料形成栅极绝缘膜3。并且，栅极绝缘膜3覆盖半导体膜2的同时覆盖基底绝缘膜la。
[0045]在栅极绝缘膜3上在与半导体膜2的沟槽形成区域2c相对的位置形成有栅极3g。栅极3g电连接于图2所示的扫描线3a，使用例如膜厚500nm左右的钼(Mo)等的金属材料而形成。
[0046]覆盖栅极3g以及栅极绝缘膜3并由膜厚SOOnm左右的S12形成第一层间绝缘膜4。在覆盖半导体膜2的漏极区域2d以及源极区域2s的栅极绝缘膜3以及第一层间绝缘膜4的一部分形成接触孔4a、4b。为了包埋这些接触孔4a、4b同时覆盖第一层间绝缘膜4而形成由例如膜厚500nm左右的Mo等金属材料构成的导电膜，通过对该导电膜进行图案形成而形成漏极5d、源极5s、数据线6。源极5s经由接触孔4a连接于半导体膜2的源极区域2s，并且连接有数据线6。漏极5d经由接触孔4b连接于半导体膜2的漏极区域2d。由漏极区域2d、沟槽形成区域2c以及源极区域2s等形成TFT10。
[0047]覆盖漏极5d、源极5s、数据线6以及第一层间绝缘膜4而形成有作为层间绝缘膜的第二层间绝缘膜7。第二层间绝缘膜7使用膜厚SOOnm左右的氮化硅(Si3N4)而形成。
[0048]在第二层间绝缘膜7上形成有作为光电转换部的光电二极管20的下部电极8。下部电极8由膜厚500nm左右的Mo构成的岛状导电膜8a、形成于导电膜8a上的由包含16族元素的砸(Se)的膜厚10nm左右的MoSejg成的半导体膜8b形成。下部电极8经由形成于第二层间绝缘膜的接触孔7a与漏极5d电连接。
[0049]在第二层间绝缘膜7上在从形成于基板的膜厚度方向(膜厚方向)观察(以下称为俯视观察图)与TFTlO重叠的区域形成有岛状的遮光膜9。更具体而言，遮光膜9形成于从基板的膜厚方向观察(基板的俯视观察图)与半导体膜2重叠的区域。利用该遮光膜9防止向TFT 10的光的射入、特别是向半导体膜2的光的射入。遮光膜9与下部电极8同样由膜厚500nm左右的Mo构成的岛状导电膜9a、形成于导电膜9a上包含16族元素的砸(Se)的膜厚10nm左右的MoSej^成的半导体膜9b形成。
[0050]在下部电极8上形成有由膜厚I μπι左右的CIS膜或CIGS膜构成的具有黄铜矿结构的半导体膜21。
[0051]为了覆盖第二层间绝缘膜7、下部电极8、遮光膜9、具有黄铜矿结构的半导体膜21，形成有第三层间绝缘膜11。第三层间绝缘膜11使用膜厚500nm左右的Si3N4而形成。
[0052]为了经由形成于第三层间绝缘膜11的接触孔Ila而与具有黄铜矿结构的半导体膜21连接，缓冲层22形成为岛状。缓冲层22由膜厚50nm左右的硫化镉(CdS)膜形成。取代CdS还可以由氧化锌(ZnO)、硫化锌(ZnS)等形成。
[0053]在第三层间绝缘膜11上以及缓冲层22上形成有透明电极23。透明电极23例如由膜厚 10nm 左右、ITO(Indium Tin Oxide)和 IZO(Indium Zinc Oxide)等透明导电膜构成。透明电极23兼任图1的(b)的定电位线12。
[0054]由下部电极8、具有黄铜矿结构的半导体膜21、缓冲层22、透明电极23构成作为光电转换部的光电二极管20。
[0055]在本实施方式中，即设置于基板I上的电路部包含图1的(a)以及(b)所示的扫描线3a、数据线6、定电位线3b、12以及连接这些配线的TFT10、保持电容30和数据线电路101、扫描线电路102。并且，数据线6连接的数据线电路101和扫描线3a连接的扫描线电路102还可以分别作为集成电路另外外置于基板I。
[0056]根据作为这样的光电转换装置的图像传感器100，在通过定电位线3b、12对作为光电转换部的光电二极管20施加逆向偏压的状态下，向光电二极管20射入光时，光电流流入光电二极管20，与其对应的电荷蓄积于保持电容30。
[0057]另外，通过利用多个扫描线3a的每一个使多个TFTlO接通(选择)，在数据线6，依次输出各光电传感器50具备的保持电容30所蓄积的电荷所对应的信号。因而，在元件区域F，能够分别检测各个光电传感器50接收的光的强度。
[0058]光电转换装置的制造方法
[0059]对作为实施方式I的光电转换装置的图像传感器的制造方法，使用图3和图4进行说明。 图4是示出作为光电转换装置的图像传感器的制造方法的概略部分截面图，是示出第二层间绝缘膜7上的制造方法的概略截面图。
[0060]如图3所示，作为光电转换装置的图像传感器100的制造方法首先在透明玻璃或不透明的硅等基板I上利用化学气相沉积(CVD)法等形成S12的基底绝缘膜la。接着，在基底绝缘膜Ia上利用CVD法等形成膜厚50nm左右的非晶硅膜。利用激光结晶化法等使该非晶硅膜结晶化，形成多晶硅膜。然后，利用镀敷法等形成岛状的多晶硅膜的半导体膜2。
[0061]接着，为了覆盖半导体膜2以及基底绝缘膜la，利用CVD法等形成膜厚10nm左右的S12,形成栅极绝缘膜3。利用溅射法等在栅极绝缘膜3上形成膜厚500nm左右的Mo膜，利用镀敷法形成岛状的栅极3g。利用离子注入法在半导体膜2上注入杂质离子，形成源极区域2s、漏极区域2d、沟槽形成区域2c。为了覆盖栅极绝缘膜3和栅极3g，形成膜厚SOOnm左右的3102膜，形成第一层间绝缘膜4。
[0062]接着，在第一层间绝缘膜4形成到达源极区域2s和漏极区域2d的接触孔4a、4b。然后，在第一层间绝缘膜4上和接触孔4a、4b内利用溅射法等形成膜厚500nm左右的Mo膜，利用镀敷法进行图案形成，形成源极5s、漏极5d、数据线6。利用以上工序形成TFT10。
[0063]为了覆盖第一层间绝缘膜4、源极5s、漏极5d和数据线6而形成膜厚800nm左右的Si3N4膜，形成第二层间绝缘膜7。
[0064]在第二层间绝缘膜7形成到达漏极5d的接触孔7a。然后，如图4(a)所示，在第二层间绝缘膜7上和接触孔7a内利用溅射法等作为导电膜形成膜厚500nm左右的Mo膜89a。然后，在Mo膜89a上利用溅射法等形成Cu-Ga合金膜21a和In膜21b。Cu-Ga合金膜21a和In膜21b是利用后面的砸化退火而形成具有黄铜矿结构的形成半导体膜21的前体膜。前体膜的合计膜厚为500nm左右。
[0065]示出图4的(b)，说明砸化退火工序。图4的(a)的工序结束之后，通过将该基板砸化退火，作为前体膜的Cu-Ga合金膜21a和In膜21b形成具有黄铜矿结构的半导体膜(CIGS膜)21。砸化退火是在包含砸化氢(H2Se)气体的气氛中在500°C左右温度的退火。砸化退火时，使Mo膜89a的表面砸化，形成110562膜89b。MoSe 2膜89b的膜厚为10nm左右。因而，半导体膜21以及此562膜89b是包含16族元素Se的膜。
[0066]如图4的(C)所示，利用镀敷法对具有黄铜矿结构的半导体膜21进行图案形成。
[0067]如图4的(d)所示，利用镀敷法对110562膜89b和Mo膜89a进行图案形成，形成下部电极8和遮光膜9。
[0068]接着，如图3所示，为了覆盖半导体膜21、下部电极8、遮光膜9和第二层间绝缘膜7，形成膜厚500nm左右的Si3N4膜，形成第三层间绝缘膜11。在第三层间绝缘膜11形成到达半导体膜21的接触孔11a。然后，在第三层间绝缘膜11上和接触孔Ila内利用CBD (Chemical Bath Deposit1n)法等形成膜厚50nm左右的CdS膜，利用镀敷法进行图案形成，形成缓冲层22。在第三层间绝缘膜11上和缓冲层22上利用溅射法等形成膜厚10nm左右的ITO膜，利用镀敷法进行图案形成，形成透明电极23。
[0069]这样，形成实施方式I的光电转换装置。
[0070]根据上述实施方式I能够得到以下效果。
[0071]作为这样的光电转换装置的图像传感器形成用于防止向TFTlO的光的射入的遮光膜9，遮光膜9由Mo构成的导电膜9a和此562构成的半导体膜9b构成。半导体膜9b由于是禁带宽度1.35eV?1.41eV左右的半导体，因此半导体膜9b吸收拥有上述禁带宽度以上的能量的光，遮光膜的反射率降低。这样，通过不仅由金属材料形成遮光膜，还形成包含16族元素的半导体膜，被遮光膜反射的光减少，因此射入位于与本来应该射入的光电二极管20不同的地方的光电转换部的光减少。其结果，能够提供作为能够得到期望图像的光电转换装置的图像传感器。
[0072]在半导体膜21包含砸。据此，半导体膜21可以是能够实现高光电转换效率的黄铜矿结构。
[0073]在下部电极8以及遮光膜9包含钼(Mo)。据此，下部电极8和半导体膜21容易形成欧姆性接触，设置于图像传感器100的光电传感器50的电特性好转。并且，以低成本能够得到低电阻的下部电极8。另外，在遮光膜9包含砸化钼(MoSe2)。因而，能够减少被遮光膜9反射的光。
[0074]实施方式2
[0075]光电转换装置
[0076]对作为实施方式2的光电转换装置的图像传感器参照图1、图2、图5进行说明。图5是示出在实施方式2中沿图2的A-A'线切割的光电传感器的结构的概略截面图。并且，对与实施方式I同一构成部位使用同一号码，重复的说明省略。
[0077]在实施方式2中，与实施方式I不同点是下部电极8和遮光膜9的结构，在本实施方式2的说明中，作为下部电极80、遮光膜90进行说明。如图5所示，在实施方式2的图像传感器51中，在第二层间绝缘膜7上形成光电二极管20的下部电极80。下部电极80由膜厚500nm左右的Mo构成的岛状导电膜8a、形成于导电膜8a的上面和侧面的由包含16族元素Se的膜厚10nm左右的MoSej^成的半导体膜80b形成。
[0078]在第二层间绝缘膜7上在从基板的膜厚方向观察(基板的俯视观察图)在与TFTlO重叠的区域形成岛状的遮光膜90。更具体而言，遮光膜90形成于从基板的膜厚方向观察与半导体膜2重叠的区域。利用该遮光膜90防止向TFTlO的光的射入、特别是向半导体膜2的光的射入。遮光膜90与下部电极80同样由膜厚500nm左右的Mo构成的岛状的导电膜9a、形成于导电膜9a的上面和侧面的由包含16族元素Se的膜厚10nm左右的MoSe2构成的半导体膜90b形成。除上述下部电极80和遮光膜90的结构之外，实施方式2与实施方式I相同。
[0079]光电转换装置的制造方法
[0080]对作为实施方式2的光电转换装置的图像传感器的制造方法使用图5和图6进行说明。
[0081]图6示出作为光电转换装置的图像传感器的制造方法的概略部分截面图，是示出第二层间绝缘膜7上的制造方法的概略截面图。在实施方式2中，与实施方式I不同点是下部电极80和遮光膜90的结构。到形成第二层间绝缘膜7的工序为止，由于与实施方式I相同而省略说明。
[0082]如图6的(a)所示，在第二层间绝缘膜7上和接触孔7a内利用溅射法等作为导电膜形成膜厚500nm左右的Mo膜89a。
[0083]如图6的(b)所示，利用镀敷法对Mo膜89a进行图案形成，形成由下部电极80 —部分构成的由Mo构成的导电膜8a、遮光膜90 —部分构成的由Mo构成的导电膜9a。
[0084]如图6的(C)所示，为了覆盖第二层间绝缘膜7、导电膜8a以及导电膜9a，利用溅射法等形成Cu-Ga合金膜21a和In膜21b。Cu-Ga合金膜21a和In膜21b是通过后面的砸化退火形成具有黄铜矿结构的半导体膜21的前体膜。前体膜的合计膜厚为500nm左右。
[0085]示出图6的(d)，说明砸化退火工序。图6的(C)的工序结束之后，通过使该基板砸化退火，前体膜即Cu-Ga合金膜21a和In膜21b形成具有黄铜矿结构的半导体膜21。砸化退火是在包含H2Se气体的气氛中在500°C左右的温度的退火。在砸化退火时，使导电膜8a以及导电膜9a的上面以及侧面砸化，形成由MoSej^成的半导体膜80b、90b。半导体膜80b,90b的膜厚为10nm左右。这样，在由Mo构成的导电膜8a、9a的上面以及侧面形成设置了由MoSe2构成半导体膜80b、90b的下部电极80和遮光膜90。如图6的(e)所示，利用镀敷法 对具有黄铜矿结构的半导体膜21进行图案形成。以后的工序与实施方式I相同。这样，形成实施方式2的光电转换装置。
[0086]根据上述实施方式2能够得到以下效果。
[0087]作为这样的光电转换装置的图像传感器形成用于防止向TFTlO的光的射入的遮光膜90，遮光膜90由导电膜9a和半导体膜90b构成。在实施方式2中，半导体膜90b不仅形成于导电膜9a的上面，还可以形成于侧面。半导体膜90b由于是禁带宽度1.35eV?1.41eV左右的半导体，因此半导体膜90b吸收拥有上述禁带宽度以上的能量的光，遮光膜90的上面以及侧面的反射率降低。这样，通过不仅由金属材料形成遮光膜90而且还形成包含16族元素的半导体膜90b，由于被遮光膜90反射的光减少，因此射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部的光减少。在实施方式2中，由于是遮光膜90的上面和侧面包含16族元素的半导体膜90b，与实施方式I相比较，在遮光膜90的光的反射减少。其结果，能够提供作为能够得到期望的图像的光电转换装置的图像传感器。
[0088]实施方式3
[0089]生物体识别装置
[0090]接着，对作为本实施方式的电子设备的生物体识别装置参照图7进行说明。图7的(a)是示出生物体识别装置的概略透视图，同样图(b)是概略截面图。
[0091]如图7的(a)以及(b)所示，作为本实施方式的电子设备的生物体识别装置500是对手指的静脉图案进行光检测(摄像)并通过与预先登记的每个人的静脉图案相比较而对拥有遮挡在生物体识别装置500的手指的个人进行确定并识别的装置。具体而言，具备具有将遮挡的手指配置于规定的地方的槽的被摄体承受部502、安装有作为上述实施方式的光电转换装置的图像传感器100的摄像部504、配置于被摄体承受部502和摄像部504之间的微透镜阵列503。
[0092]在被摄体承受部502内置有沿着槽配置于两侧的多个光源501。光源501为了不受外来光影响而拍摄静脉图案，可使用射出可见光之外的近红外光的例如发光二极管(LED)或EL元件等。利用光源501对手指中的静脉图案照明，该影像光通过设置于微透镜阵列503的微透镜503a向图像传感器100聚光。微透镜503a可以对应于图像传感器100的每个光电传感器50而设置，还可以设置为与多个光电传感器50成对。
[0093]并且，在内置光源501的被摄体承受部502和微透镜阵列503之间可以设置补正多个光源501的照明光的辉度不匀的光学补偿板。根据这样的生物体识别装置500，由于具备接收近红外光而将照明的静脉图案作为影像图案可正确输出的图像传感器100，因此能够准确识别生物体(人体)。
[0094]在图像传感器100可使用实施方式I的图像传感器100或者实施方式2的图像传感器51。因而，生物体识别装置500是图像传感器100能够得到期望的图像的装置。
[0095]并且，本发明不限定于上述的实施方式，可以对上述实施方式加以各种变更和改良等。以下叙述变形例。
[0096]变形例I
[0097]在上述实施方式的图像传感器100以及图像传感器51，光电传感器50的电构成及其连接并不限定于此。例如，将来自光电二极管20的电输出与TFTlO的栅极3g连接，作为源极5s和漏极5d之间的电压或电流的变化可以检测接收光。
[0098]变形例2
[0099]在上述实施方式的图像传感器100中，在具有黄铜矿结构的半导体膜21、遮光膜9、90、下部电极8、80中所包含的16族元素是砸(Se)，然而并不必限定于Se。例如，使硫
(S)作为16族元素，使CIS膜作为具有黄铜矿结构的半导体膜，遮光膜可以由Mo膜和MoS2膜构成。另外，在具有黄铜矿结构的半导体膜、遮光膜、下部电极中所包含的16族元素可以是Se和S两种元素。另外，对16族元素可以使用碲。
[0100]此时能够得到能够实现高光电转换效率的具有黄铜矿结构的半导体膜。硫化钼(MoS2)是禁带宽度为1.SeV左右的半导体。因此，遮光膜吸收拥有禁带宽度以上的能量的光，遮光膜的反射率降低。这样，由于被遮光膜反射的光减少，射入位于与本来应该射入的光电转换部不同的地方的光电转换部的光减少。其结果，能够提供能够得到期望图像的光电转换装置。
[0101]变形例3
[0102]在上述实施方式的光电转换装置的制造方法中，前体膜形成Cu-Ga合金膜21a和In膜21b，然而并不限定于此。例如，替代Cu-Ga合金膜，可以使Cu膜成膜。此时，具有黄铜矿结构的半导体膜形成CIS膜。另外，变更成膜顺序，使In膜成膜之后，还可以使Cu-Ga合金膜成膜。并且，增加叠层数，还可以使Cu-Ga合金膜和In膜任意层叠层。另外，不仅叠层膜，还可以使Cu-1n-Ga合金膜和Cu-1n合金膜成膜。
[0103]变形例4
[0104]上述实施方式的图像传感器100搭载的电子设备不限定于生物体识别装置500。例如，也可以适用于对指纹或眼球的虹膜摄像的固体摄像装置。
【主权项】
1.一种光电转换装置，其特征在于， 所述光电转换装置具备: 开关元件，设置于基板的一个表面侧； 层间绝缘膜，被设置为覆盖所述开关元件； 遮光膜，被设置在所述层间绝缘膜上、且从所述基板的膜厚方向观察设置于与所述开关元件重叠的区域； 下部电极，设置于所述层间绝缘膜上；以及 半导体膜，设置于所述下部电极上且具有黄铜矿结构， 在所述遮光膜、所述下部电极和所述半导体膜中包含有16族元素。2.根据权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于， 所述16族元素包括砸、硫中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的光电转换装置，其特征在于， 所述遮光膜以及所述下部电极含有钼。4.一种光电转换装置的制造方法，其特征在于， 所述光电转换装置的制造方法具备: 在基板的一个表面侧形成开关元件的工序； 形成层间绝缘膜以覆盖所述开关元件的工序； 在所述层间绝缘膜上的、在从所述基板的膜厚方向观察与所述开关元件重叠的区域形成遮光膜的工序； 在所述层间绝缘膜上形成下部电极的工序；以及 在所述下部电极上形成具有黄铜矿结构的半导体膜的工序， 在所述半导体膜中包含有16族元素， 在形成所述半导体膜的工序中，使所述遮光膜和所述下部电极与所述16族元素反应，形成含有所述16族元素的遮光膜以及含有所述16族元素的下部电极。5.根据权利要求4所述的光电转换装置的制造方法，其特征在于， 所述16族元素包括砸、硫中的至少一种。6.根据权利要求4或5所述的光电转换装置的制造方法，其特征在于， 所述遮光膜以及所述下部电极含有钼。7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备具备权利要求1至3中任一项所述的光电转换装置。
【专利摘要】本发明涉及一种光电转换装置、光电转换装置的制造方法以及电子设备。本发明提供一种能够抑制杂散光而得到期望的图像的光电转换装置以及利用该光电转换装置的电子设备。该光电转换装置特征在于具备设置于基板(1)的一个表面侧的TFT(10)、设置为覆盖TFT(10)的第二层间绝缘膜(7)、在第二层间绝缘膜(7)上在从形成于基板(1)的膜的厚度方向观察设置于与TFT(10)重叠的区域的遮光膜(9)、设置于第二层间绝缘膜(7)上的下部电极(8)、设置于下部电极(8)上的具有黄铜矿结构的半导体膜(21)，在遮光膜(9)、下部电极(8)和半导体膜(21)中包含16族元素。
【IPC分类】H01L27/146, H01L27/144
【公开号】CN104882457
【申请号】CN201510075586
【发明人】次六宽明
【申请人】精工爱普生株式会社
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年2月12日
【公告号】EP2913852A1, US20150249106